Normálové mapování – Normal Mapping: Co to je a jak to funguje ve hrách?

Normálové mapování – Normal Mapping je technika používaná v počítačové grafice pro simulování detailního povrchu objektů bez nutnosti zvyšovat počet polygonů. Díky tomu vypadají objekty ve hrách detailněji a realističtěji, přičemž se šetří výpočetní výkon.

Zjednodušené vysvětlení: Jak Normálové mapování – Normal Mapping funguje?

Představte si, že máte hladkou kouli. Pomocí normálového mapování můžeme tuto kouli „ošidit“, aby vypadala, jako by měla na povrchu množství malých jamek, výčnělků a nerovností, aniž bychom skutečně měnili její geometrii. Jak to funguje? Každý bod na povrchu koule má svoji „normálu“ – pomyslnou čáru, která směřuje kolmo od povrchu daného bodu. Normálové mapování mění směr těchto normál tak, aby světlo dopadající na povrch vypadalo, jako by dopadalo na nerovný povrch.

Analogií může být například reliéfní tapeta – na dotek je hladká, ale vizuálně vytváří dojem struktury a hloubky. Přesně takto funguje Normal Mapping ve hrách a 3D grafikách.

Proč je to důležité? (Vliv na vizuál a hratelnost)

• Realističtější vzhled textur a povrchů bez nutnosti zvyšovat polygonový rozpočet.
• Zlepšené detaily osvětlení a stínování, čímž se zvyšuje vizuální hloubka scény.
• Možnost vytvářet rozsáhlé a detailní světy s optimalizovaným výkonem.
• Důležitý pro vytváření vizuálně působivých efektů, jako jsou například oděrky, škrábance nebo texturované povrchy.

Příklady v praxi: Které hry využívají Normálové mapování – Normal Mapping?

Technologii Normálového mapování dnes využívá drtivá většina moderních her. Například hra The Witcher 3: Wild Hunt používá Normal Mapping k vytvoření detailních textur oděvů, zbraní a prostředí. Cyberpunk 2077 využívá tuto techniku ​​ke zvýraznění struktury kovových povrchů a detailů architektury. Ve hře Red Dead Redemption 2 je Normal Mapping klíčový pro dosažení realistického vzhledu kůže zvířat a textury terénu. Hra Fortnite, přestože stylizovaná, využívá Normálové mapování k přidání detailů do kostýmů postav a prostředí.

Výhody a nevýhody

Výhody

• Výrazné zvýšení vizuální kvality textur.
• Optimalizace výkonu díky snížení počtu potřebných polygonů.
• Široká podpora a kompatibilita s různými grafickými kartami.

Nevýhody

• Může vytvářet vizuální artefakty při extrémních úhlech pohledu.
• Kvalita závisí na rozlišení a kvalitě normálové mapy.
• Náročnější na tvorbu obsahu v porovnání s jednoduššími texturami.

Související technologie

Normálové mapování úzce souvisí s dalšími technikami mapování textur, jako jsou displacement mapping (který reálně mění geometrii objektu) a parallax mapping (který simuluje hloubku lépe než normal mapping, ale je výpočetně náročnější). Starší technikou je Bump mapping, která slouží k podobnému účelu, ale s méně přesnými výsledky.

Technologie v kostce